哈工大材料学院材料科学与工程隋解和

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隋解和，哈尔滨工业大学材料学院教授，博士生导师。2012年入选教育部新世纪优秀人才计划，2016年获国家基金委优秀青年基金资助，兼任International Journal of Metallurgical & Materials Engineering杂志执行编委。主持国家自然科学基金优秀青年基金1项、面上项目2项、青年基金1项及其它部委项目10余项；在PNAS，Energy & Environmental Science，Advanced Energy Materials，Nano Energy，Acta Materialia等期刊上发表SCI论文130余篇，SCI他引1640余次，H因子为23。获黑龙江省自然科学一等奖1项（排序第3），黑龙江省自然科学二等奖2项（排序第1和第2）；获国家授权发明专利7项；出版教材1部。

隋解和
教授||博士生导师
目前就职材料科学与工程学院
所在学科 材料科学与工程
电话0451-86418649
邮箱suijiehe@hit.edu.cn
地址哈尔滨工业大学405信箱

基本信息
隋解和，男，汉族，1979年生，安徽蒙城人。教授、博导；哈尔滨工业大学材料学院材料物理与化学系副主任。先后主持国家自然科学基金项目4项及其它部委项目10余项。 发表SCI收录论文100余篇。获得黑龙江省自然科学一等奖1项，黑龙江省自然科学二等奖2项。荣誉称号
2012年入选教育部“新世纪优秀人才支持计划“
2016年获国家自然科学基金委优秀青年基金资助
工作经历
2006.07-2009.10   哈尔滨工业大学讲师
2009.10-2014.12   哈尔滨工业大学副教授
2012.04-2014.12   哈尔滨工业大学博士生导师
2013.05-2015.04   休斯顿大学访问学者
2014.12-至今         哈尔滨工业大学教授、博导


教育经历
1997.09-2001.07,  辽宁工程技术大学, 机械工程学院金属材料及热处理专业 学士
2001.09-2006.06,  哈尔滨工业大学,    材料科学与工程学院材料物理与化学 硕士、博士
2003.09-2004.08，韩国汉阳大学，物理系，交换学生


研究领域
热电材料及器件


讲授课程
材料微观缺陷
招生信息
硕士招生:每年1-2名
博士招生:每年1-2名


出版物
2016年
1.      Shuai J, Geng HY, Lan YC, Zhu Z, Wang C, Liu ZH, Bao JM, Chu CW, Sui JH*, Ren ZF. Higher thermoelectric performance of Zintl phases (Eu0.5Yb0.5)1-xCaxMg2Bi2 by band engineering and strain fluctuation, Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) www.pnas.org/cgi/doi/10.1073/pnas.1608794113
2.      Liu ZH, Wang YM, Mao J, Geng HY, Shuai J, Wang YX, He R, Cai W, Sui JH*, Ren ZF. Lithium Doping to Enhance Thermoelectric Performance of MgAgSb with Weak Electron-Phonon Coupling, Advanced Energy Materials, 6: 15022269, 2016
3.      Shuai J, Liu ZH, Kim HS, Wang YM, Mao J, He R, Sui JH*, Ren ZF. Thermoelectric properties of Bi-based Zintl compounds Ca1-xYbxMg2Bi2, Journal of Materials Chemistry A 4: 4312-4320, 2016
4.      Shuai J, Kim HS, Liu ZH, He R, Sui JH*, Ren ZF. Thermoelelctric properties of Zintl compound Ca1-xNaxMg2Bi1.98, Applied Physics Letters, 108: 183901, 2016
5.      Shuai J, Wang YM, Liu ZH, Kim HS, Mao J, Sui JH*, Ren ZF. Enhancement of thermoelectric performance of phase pure Zintl compounds Ca1-xYbxZn2Sb2, Ca1-xEuxZn2Sb2, and Eu1-xYbxZn2Sb2 by mechanical alloying and hot pressing, Nano Energy, 25: 136-144,2016
6.      Zihang Liu, Jing Shuai, Jun Mao, Yumei Wang, Zhengyun Wang, Wei Cai, Sui JH*, Zhifeng Ren. Effects of antimony content in MgAg0.97Sbx on output power and energy conversion efficiency. Acta Materialia 102(1):17-23:17-23, 2016
7.      Zhang X, Liu QS, Zeng XS, Sui JH, Cai W, Wang HB, Feng Y. Microstructure, mechanical properties and shape memory effect of Ni-Mn-Ga-B high-temperature shape memory alloy.  Intermetallics, 68:113-117, 2016

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近日，教育部公布2017年度“长江学者奖励计划”入选名单。我校8人入选，隋解和聘为青年学者。

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Nano Energy: n型锰掺杂Mg3Sb2 Zintl的卓越热电性能——高能带简并性、调谐载流子散射机制和分级微结构

随着能源需求的增加和化石燃料储备的加速耗尽，热发电作为一种清洁和可持续的能源收集技术，已经引起了人们对废热或自然热回收来产生电能的重新关注。转换效率由材料的热电品质因数( ZT )决定，ZT =[S2σ/(κlat +κele)]T, S, σ, κlat, κele, 和T分别是塞贝克系数、电导率、晶格热导率、电子热导率和绝对温度。由于ZT相对较低，热电技术在广泛应用中一直效率低下。在过去的十年中，理论上提出了几个新的材料层面的概念或策略，并通过实验证明这些概念或策略对于增加ZT是有效的，例如“声子玻璃、电子晶体”(PGEC)、能带结构工程、结构缺陷工程、载流子散射机制调谐、键合非谐性或软化以及设计分级微结构。因此，科研人员在设计高性能热电材料，特别是p型材料方面取得了显著进展。然而，n型材料的发展远远落后。zintl相是应用“PGEC”概念实现高ZT的典型候选相，其中正电阳离子向阴离子(更具电负性的非金属元素)提供价电子以满足电荷价。大单位晶胞和复杂的晶体结构, 由于化学键合和结构单元的多样性, 导致了内在的低κlat。此外，作为精确价态半导体，元素掺杂在大多数情况下可以有效地优化载流子浓度。迄今为止，研究最多的Zintl相是锑化物，例如Yb14MnSb11, Ca3AlSb3和MZn2Sb2 (M = Ca, Sr, Eu or Yb)，但是由于它们的天然阳离子空位，它们大多数却展现p型半导体。因此，缺乏合适的n型对应物强烈限制了它们的实际应用。因此，开发高性能的n型锌锑化物势在必行。

近日，来自哈尔滨工业大学刘紫航博士以及隋解和教授，北航的赵立东教授（共同通讯）联合在Nano Energy上发表文章，题为：Extraordinary thermoelectric performance in n-type manganese doped Mg3Sb2 Zintl: High band degeneracy, tuned carrier scattering mechanism and hierarchical microstructure。为了提高整体热电性能，该团队引入Mn来协同优化电和热的输运性能。实验和计算结果都表明，具有高带简并性的多导带是塞贝克系数增强的原因。Mg位点上的Mn掺杂改变了低温载流子散射机制，从电离杂质散射变为与声学声子和电离杂质的混合散射，导致载流子迁移率和功率因数的显著增强。同时，锰掺杂后总热导率显著降低。作者使用球差校正扫描透射电子显微镜来彻底研究其分级微结构，包括亚微米晶粒、晶界分离的纳米级Bi沉淀物、Mg3Sb2基基体中的纳米级原位富Bi沉淀物，以及这些缺陷周围产生的应变场。电热输运的协同优化有助于卓越的性能，即在723 K时的峰值ZT～1.85和平均ZT～1.25 (从300 K到723 K )，这是所有n型热电材料中最高的。